Angiogênese é o processo de formação de novos vasos sanguíneos a partir dos vasos existentes. É um processo vital, mas muitas doenças também dependem deste mecanismo para obter nutrientes e progredir. Estas \"doenças dependentes de angiogênese\" incluem cânceres, retinopatias e degeneração macular. Alguns inibidores da angiogênese foram desenvolvidos na última década, com o objetivo de auxiliar no manejo dessas doenças e melhorar a qualidade de vida dos pacientes. A maioria destes compostos funciona inibindo a ligação de VEGFA/VEGFR2, que também é um elemento importante para a sobrevivência de células endoteliais quiescentes; e isso pode explicar parcialmente eventos adversos observados em alguns ensaios clínicos. Nossa hipótese é que a melhoria das terapias anti-angiogênicas depende de uma compreensão melhor e mais ampla desse processo, especialmente quando relacionada à progressão das doenças. Utilizando RNA-Seq e um modelo animal bem aceito de angiogênese, o modelo murino de Retinopatia Induzida por Oxigênio, exploramos o transcritoma e identificamos 153 genes diferencialmente expressos durante a angiogênese. Uma extensiva validação de vários genes realizada por qRT-PCR e hibridização in-situ confirmou a superexpressão de Esm1 em células endoteliais de tecidos com angiogênese ativa. A análise de enriquecimento desta lista de genes confirmou a ligação da angiogênese com genes frequentemente mutados em tumores, consistente com a conhecida ligação entre câncer e angiogênese, e forneceu sugestões de fármacos já aprovados que podem ser reutilizados para controlar a angiogênese em circunstâncias patológicas. Finalmente, com base neste panorama amplo da angiogênese, fomos capazes de criar um biomarcador molecular com poder prognóstico para a predição da recidiva de câncer de mama, com aplicações clínicas promissoras. Em resumo, este trabalho revelou com sucesso genes relacionados à angiogênese e forneceu novas alternativas terapêuticas, incluindo potenciais fármacos para reposicionamento. Esse conjunto de genes diferencialmente expressos é também um recurso valioso para investigações futuras. / Angiogenesis is the process of formation of new blood vessels based on existing vessels. It is a vital process but many diseases also rely on this mechanism to get nourishment and progress. These so called angiogenesis-dependent diseases include cancers, retinopathies and macular degeneration. Some angiogenesis inhibitors were developed in the past decade, aiming to help the management of such diseases and improve patients quality of life. Most of these compounds work by inhibiting VEGFA/VEGFR2 binding, which is also a key element to the survival of quiescent endothelial cells; this may partly explain unanticipated adverse events observed in some clinical trials. We hypothesize that the improvement of anti-angiogenesis therapies hinges on a better and broader understanding of the process, especially when related to diseases\' progression. Using RNA-seq and a well accepted animal model of angiogenesis, the murine model of Oxygen Induced Retinopathy, we have explored the transcriptome landscape and identified 153 genes differentially expressed in angiogenesis. An extensive validation of several genes carried out by qRT-PCR and in-situ hybridization confirmed Esm1 overexpression in endothelial cells of tissues with active angiogenesis, providing confidence on the results obtained. Enrichment analysis of this gene list endorsed a narrow link of angiogenesis and frequently mutated genes in tumours, consistent with the known connection between cancer and angiogenesis, and provided suggestions of already approved drugs that may be repurposed to control angiogenesis under pathological circumstances. Finally, based on this comprehensive landscape of angiogenesis, we were able to create a prognostic molecular biomarker for prediction of breast cancer relapse, with promising clinical applications. In summary, this work successfully unveiled angiogenesis-related genes, providing novel therapeutic alternatives, including potential drugs for repositioning. The set of differentially expressed genes is also a valuable resource for further investigations.

INTRODUÇÃO: A retinopatia diabética (RD) é uma das complicações mais frequentes dos diabetes mellitus tipo 1 (DM1). Durante a hiperglicemia, as células endoteliais da retina são expostas a altas concentrações de glicose e são incapazes de conter seu influxo. Isso resulta na ativação de vias deletérias intracelulares que culminam com o aumento de espécies reativas de oxigênio (ROS) e lesão neuronal e vascular. O estado pró inflamatório e pró trombótico ativa vias pró-oxidantes como a da NADPH oxidase. O excesso de ROS não é devidamente tamponado pelas vias antioxidantes (tais como as vias da glutationa e da tiorredoxina) em situações de hiperglicemia crônica, o que contribui para perpetuar o dano. OBJETIVO: Caracterizar uma população de pacientes DM1 quanto ao grau de RD e analisar a associação desta complicação microvascular com cinco polimorfismo de um único nucleotídeo (SNP) em genes pertencentes a vias pró- e antioxidantes. MÉTODOS: Pacientes acompanhados no ambulatório de diabetes de dois hospitais terciários do estado de São Paulo foram submetidos a fotos digitais do fundo de olho que incluíam os sete campos padronizados no estudo Early Treatment Diabetic Retinopathy Study (ETDRS) ou a uma oftalmoscopia binocular indireta; ambos foram avaliados por um único oftalmologista em cada um dos hospitais. A genotipagem dos SNPs foi feita por reação em cadeia de polimerase após transcrição reversa com duas sondas marcadas para cada reação. Os seguintes SNPs foram estudados: rs713041 (gene GPX4), rs17883901 (gene GCLC), rs6610650 (gene CYBB), -675 T/A (gene CYBA) e rs7211 (gene TXNIP). Os dados clínicos foram coletados por consulta ao prontuário médico ou questionário. Foi utilizado o modelo de regressão logística nominal politômica, tendo como categoria de referência a ausência de RD (ARD) ou dicotômica, tendo como categorias de referência a ausência de RD proliferativa (RDP) ou ARD. Após correção de Bonferroni, um valor de p <= 0,02 foi considerado significante. RESULTADOS: Um total de 341 pacientes (62% mulheres; idade média de 35 [±11] anos; com 22 [±9] anos de duração do DM1 e HbA1c de 8,6% [±1,6]) foi incluído. A prevalência de RDP foi de 30%, enquanto 42% dos pacientes apresentavam RD não proliferativa (RDNP). Somente os SNPs cuja distribuição dos genótipos respeitou o equilíbrio de Hardy-Weinberg foram analisados. Após ajuste para potenciais fatores de confusão, a presença do alelo T no SNP rs713041 (+718 C/T) no GPX4 foi inversamente associada à prevalência de RDP em pacientes do sexo feminino, com um odds ratio (OR) de 0,36 (intervalo de confiança [IC] de 95% de 0,17 a 0,75; p = 0,007) na análise dicotômica de RDP versus ausência de RDP. A presença do alelo T no SNP rs17883901 (-129 C/T) no GCLC conferiu risco para RDP na análise politômica (OR de 4,23; IC 95% de 1,38 a 12,93; p=0,01) e conferiu risco para a presença de qualquer grau de RD na análise dicotômica (ARD versus RDNP + RDP; OR de 3,07; IC 95% de 1,22 a 8,95; p=0,02). Não houve associação entre o SNP rs6610650 (gene CYBB) e RD nessa população. CONCLUSÃO: Os SNPs funcionais rs713041 no GPX4 e rs17883901 no GCLC modularam a susceptibilidade a RD na população de pacientes com DM1 estudada / INTRODUCTION: Diabetic retinopathy (DR) is one of the most frequent complications of type 1 diabetes mellitus (T1D). During hyperglycemia, retinal endothelial cells are exposed to high glucose concentrations and are unable to contain their influx. This results in the activation of deleterious intracellular pathways that culminate with the increase of reactive oxygen species (ROS) and neuronal and vascular injury. The pro-inflammatory and prothrombotic state activates pro-oxidant pathways such as NADPH oxidase. The excess of ROS is not adequately buffered by the antioxidant pathways (such as glutathione and thioredoxin pathways) in situations of chronic hyperglycemia, which contributes to perpetuate the damage. OBJECTIVE: To characterize a population of T1D patients regarding DR degree and to analyze the association of this microvascular complication with five single nucleotide polymorphisms (SNP) in genes belonging to pro- and antioxidant pathways. METHODS: Patients followed at the diabetes outpatient clinic of two tertiary hospitals in the state of São Paulo were submitted to digital photos of the eye fundus that included the seven fields standardized in the Early Treatment Diabetic Retinopathy Study (ETDRS) or to binocular indirect ophthalmoscopy; both were evaluated by a single ophthalmologist in each one of the hospitals. SNP genotyping was performed by polymerase chain reaction after reverse transcription with two labeled probes for each reaction. The following SNPs were studied: rs713041 (GPX4 gene), rs17883901 (GCLC gene), rs6610650 (CYBB gene), -675 T/A (CYBA gene) and rs7211 (TXNIP gene). The clinical data were collected by consulting the medical chart or by questionnaire. The polytomous nominal logistic regression model was used, having as reference category the absence of DR (ADR) or the dichotomous nominal logistic regression model was used, having as reference categories the absence of proliferative DR (PDR) or ADR. After Bonferroni correction, a p value <= 0.02 was considered significant. RESULTS: A total of 341 patients (62% female; mean age of 35 [± 11] years-old; diabetes duration of 22 [± 9] years and HbA1c of 8.6% [± 1.6]) was included. The prevalence of PDR was 30%, while 42% of the patients had non-proliferative DR (NPDR). Only SNPs whose distribution of genotypes respected the Hardy-Weinberg equilibrium were analyzed. After adjusting for potential confounding factors, the presence of the T allele at rs713041 (+718 C/T) in GPX4 was inversely associated with the prevalence of PDR in female patients, with an odds ratio (OR) of 0.36 (95% confidence interval [CI] 0.17-0.75; p = 0.007) in the dichotomous analysis of PDR versus absence of PDR. The presence of the T allele at rs17883901 (-129 C/T) in GCLC conferred risk for PDR in the polytomous analysis (OR of 4.23; 95% CI 1.38 to 12.93; p = 0.01) and for any degree of DR in the dichotomous analysis (ADR versus NPDR + PDR; OR of 3.07; 95% CI 1.22-8.95; p = 0.02). There was no association between the SNP rs6610650 (CYBB gene) and DR in this population. CONCLUSION: The functional SNPs rs713041 in GPX4 and rs17883901 in GCLC modulated the susceptibility to DR in the studied population of patients with T1D

O papel da hiperglicemia na patogênese das complicações crônicas do diabetes mellitus tipo 1 (DM1) está bem estabelecido; um dos mecanismos propostos para explicar seus efeitos deletérios é o aumento da formação dos produtos finais de glicação avançada (AGEs). Os AGEs alteram irreversivelmente a estrutura de macromoléculas, comprometendo sua função biológica. Além disso, a interação com receptores para AGE (RAGEs) favorece vias de transdução de sinal que culminam na geração de espécies reativas de oxigênio (EROs). Um segundo tipo de receptor de AGEs, o AGER1 contrapõe-se à toxicidade dos AGEs, graças ao estímulo à atividade antioxidante e à redução do estresse inflamatório. Uma enzima de potencial interesse é a sirtuína 1, uma desacetilase que desempenha importante papel na resposta ao estresse e a compostos tóxicos e que parece ter sua atividade diminuída no DM, sendo negativamente modulada pelos AGEs. O sistema tiorredoxina (TXN) é um dos principais sistemas antioxidantes endógenos; a TXN é capaz de interagir com várias proteínas, tal como a TXN interacting protein (TXNIP), implicada na patogênese do DM e de suas complicações. Há poucos estudos na literatura abordando a expressão de receptores de AGEs e sua associação com complicações crônicas microvasculares no DM1. Os objetivos deste trabalho foram avaliar a expressão do mRNA dos genes que codificam o RAGE (AGER), o AGER1 (DDOST), a sirtuína 1 (SIRT1) e a TXNIP (TXNIP) pela técnica de reação em cadeia da polimerase após transcrição reversa em tempo real (RT-qPCR) em células linfomononucleares de sangue periférico de portadores de DM1 com diferentes graus de comprometimento microvascular (retinopatia diabética [RD], neuropatia autonômica cardiovascular [NAC] e nefropatia diabética [ND]). Os resultados dos genes-alvo foram normalizados pela média da expressão de dois genes controles endógenos (beta 2 microglobulina e beta actina). A expressão dos genes-alvo também foi quantificada em uma população de indivíduos controles não diabéticos (n=26, 80% do sexo feminino, idade mediana de 30 anos). Um total de 150 portadores de DM1 foi classificado em dois grupos distintos: Grupo A: pacientes sem complicações crônicas microvasculares e/ou com RD não proliferativa leve (n=68; 61,7% do sexo feminino; idade de 33 anos; idade ao diagnóstico de 12 anos; duração do DM1 de 19 anos; HbA1c de 8,1%; dados expressos em mediana) e Grupo B: pacientes com pelo menos uma das complicações microvasculares (RD não proliferativa moderada/ grave ou RD proliferativa e/ou NAC e/ou ND; n=82; 66% do sexo feminino; idade de 33 anos; idade ao diagnóstico de 11 anos; duração do DM1 de 21 anos; HbA1c de 8,2%). Fumantes não foram incluídos no estudo. As diferenças entre os grupos foram analisadas por Teste de Mann-Whitney e as correlações entre as variáveis contínuas foram avaliadas pelo teste de Spearman. Comparando-se o grupo de portadores de DM1 com o grupo controle, observou-se uma diminuição na expressão de DDOST (p=0,01) e um aumento na expressão de TXNIP (p < 0,001) no grupo DM1. Nas análises da diferença de expressão por complicação microvascular, a expressão relativa de TXNIP foi maior nos grupos A e B versus o grupo controle (p=0,01 e p=0,04, respectivamente); nos pacientes com a presença de RD não proliferativa moderada/grave e proliferativa (n=44) e naqueles com ausência de RD ou com RD não proliferativa leve (n=86) (p=0,0012 e p=0,01, respectivamente) em relação ao grupo controle; nos pacientes sem NAC (n=104) e com NAC (n=46) (p=0,03 e p=0,04, respectivamente) versus o grupo controle e por fim, em relação à taxa de filtração glomerular (TFGe) estimada, tanto os pacientes com valores <60 mL/min como aqueles com valores < 60 ml/min apresentaram maior expressão de TXNIP em relação ao grupo controle (p=0,01 e p=0,005, respectivamente). Os pacientes com ND (n=44) também apresentaram menor expressão relativa do gene DDOST (p=0,031) quando comparados aos pacientes sem ND (normoalbuminúricos, n=107) e ao grupo controle (p=0,011); os pacientes com TFGe <60 mL/min também apresentaram menor expressão de DDOST em relação ao grupo controle (p=0,03) Observou-se ainda uma correlação positiva da expressão de SIRT1 com a do AGER (? Spearman=0,51; p < 0,0001) e do DDOST (? Spearman=0,51; p < 0,0001). A expresssão de TXN correlacionou-se positivamente com a expressão de TXNIP (? Spearman=0,65; p < 0,0001), de SIRT1 (? Spearman=0,41; p < 0,0001) e de DDOST (? Spearman=0,23; p 0,004). Em um subgrupo de 30 portadores de DM1, observou-se que aqueles que consomem uma dieta rica em AGE têm maior expressão relativa de AGER (RAGE) (p=0,03). A expressão aumentada de TXNIP nas células linfomononucleares é afetada pelas anormalidades metabólicas que cursam com o DM1, mas não refletem a presença das complicações microvasculares. Por outro lado, a expressão do gene que codifica o AGER1 parece refletir o acometimento renal, já que está diminuída nos pacientes com ND e naqueles com TFGe < 60 mL/min/1,73m2 / The role of hyperglycemia in the pathogenesis of chronic complications of type 1 diabetes (T1D) is well established; one of the mechanisms proposed to explain its deleterious effects is the increased formation of advanced glycation end products (AGEs). AGEs irreversibly alter macromolecule structure, compromising its biological function. In addition, AGEs interact with its specific receptor RAGE (encoded by AGER) leading to the generation of reactive oxygen species (ROS). The AGER1 receptor (encoded by DDOST) counteracts RAGE signaling by stimulating cellular antioxidants and reducing inflammatory stress. An enzyme of potential interest is sirtuin 1, a deacetylase that plays an important role in the response to stress and to toxic compounds that may have their activity decreased in diabetes, being negatively modulated by AGEs. The Thioredoxin (TXN) system is a major endogenous antioxidant system; TXN is able to interact with several proteins, such as TXN interacting protein (TXNIP), implicated in the pathogenesis of diabetes and its complications. There are few studies addressing the expression of AGEs receptor and its association with microvascular chronic complications in T1D. The objectives of this study were to evaluate mRNA expression of the genes encoding RAGE (AGER), AGER1 (DDOST), sirtuin 1 (SIRT1) and TXNIP (TXNIP) (quantitative RT-PCR with the use of TaqMan probes) in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) of T1D patients with diferent degrees of microvascular complications (retinopathy [DR], cardiovascular autonomic neuropathy [CAN] and nephropathy [DN]). The results of the target genes were normalized by the mean expression of two housekeeping genes (beta 2-microglobulin and beta actin). A total of 130 patients with T1D was sorted into two groups: Group A: patients without microvascular chronic complications or presenting mild non-proliferative DR (n = 68; 61.7% female; age 33; age at diagnostic 12; DM1 duration of 19 years, HbA1c 8.1%, data expressed as median), and Group B: patients with at least one of microvascular complication (moderate/severe non-proliferative DR or proliferative DR or CAN or ND; n = 82; 66% female; age 33 years; age at diagnosis of 11 years; duration of T1D of 21 years, HbA1c 8.2%; data expressed as median). Smokers were excluded from the study. Differences between groups were analyzed by Mann-Whitney test and correlations between continuous variables were assessed using Spearman\'s test. T1D patients presented, respectively, higher and lower relative expression of TXNIP (p<0.001) and DDOST (p=0.01) in comparison to the control group. In the analyses considering diabetes complications, TXNIP expression was higher in Groups A and B (p=0.01 and p=0.04, respectively) versus the control group. Patients with proliferative or moderate/severe non-proliferative DR (n=44) and also patients with mild non-proliferative DR or without DR (n=86) presented higher TXNIP expression versus the control group (p=0.0012 and p=0.01, respectively). Patients without (n=104) and with (n=46) CAN presented higher TXNIP expression than the control group (p=0.03 and p=0.04, respectively); finally, concerning estimated glomerular filtration rate (eGFR), both the group of patients with values <60 mL/min and < 60 ml/min presented higher TXNIP expression versus the control group (p=0.01 and p=0.005, respectivamente). Patients presenting DN (n=44) had a lower DDOST expression in comparison to patients without DN (n=107) (p=0.031) and to the control group (p=0.011); patients with eGFR <60 mL/min also presented a lower expression of DDOST in comparison to the control group (p=0.03). A positive correlation was observed between expression of SIRT1 and AGER (? Spearman=0=51; p < 0.0001) and between expression of SIRT1 and DDOST (? Spearman=0,51; p < 0.0001). The expression of TXN positively correlated with the expression of TXNIP (p Spearman=0.65; p < 0.0001), SIRT1 (p Spearman=0.41; p < 0.0001) and DDOST (p Spearman=0.23; p 0.004). In a subgroup of 30 T1D patients, a higher expression of the gene encoding RAGE was observed in those patients consuming a diet enriched in AGEs (p=0.03). Expression of TXNIP in PBMC is affected by the metabolic abnormalities of T1D but does not reflect the presence of microvascular complications while expression of the gene encoding AGER1 seems to reflect diabetic kidney impairment since it is decreased in patients with DN and in patients with an eGFR < 60 mL/min/1.73m2

Introdução: a ataxia espinocerebelar tipo 7 (SCA7) é um distúrbio neurodegenerativo autossômico dominante causado por uma repetição CAG expandida (CAGexp) no gene ATXN7, resultando na inserção de uma poliglutamina (poliQ) alongada na proteína ataxina-7. Em consequência, pacientes com SCA7 desenvolvem ataxia, espasticidade e outros sintomas neurológicos. A SCA 7 se destaca de outras SCAs por se associar à distrofia retiniana, causando deficiências visuais que podem levar à cegueira. Sendo uma das mais raras SCAs, pequenas séries de casos têm aparecido na literatura. Poucas delas buscaram correlacionar os achados neurológicos com os oftalmológicos; e a fase pré-clínica jamais foi sistematicamente investigada. Objetivo: descrever os achados neurológicos e oftalmológicos de uma coorte de casos de SCA 7, comparando as manifestações encontradas em sujeitos sintomáticos com as encontradas em portadores assintomáticos e em parentes não portadores, em uma abordagem exploratória que buscou levantar potenciais biomarcadores de progressão da doença. Métodos: trata-se de um estudo transversal onde pacientes com diagnóstico molecular de SCA7 realizado na nossa instituição foram identificados em nossos arquivos protegidos. Tanto eles como seus parentes foram convidados a participar da presente investigação. Sujeitos em risco de 50% foram incluídos se tivessem mais de 18 anos. Após o consentimento, dados clínicos e demográficos foram coletados entre junho de 2016 e setembro de 2017. A seguir, todos os participantes realizaram uma bateria de escalas clínicas voltadas à medida da ataxia (SARA, CCFS, PATA e 8 MW) e das manifestações neurológicas (NESSCA e INAS); um questionário de qualidade de vida relacionada à visão (NEI-VFQ 25); avaliação da acuidade visual melhor corrigida (AVMC), desvio médio em campimetria computadorizada (MD) e espessuras da mácula e da camada de células ganglionares na tomografia de coerência óptica (OCT). A escala SARA e a AVMC foram escolhidas como as variáveis de referência para a gravidade dos quadros. A análise molecular do ATXN7 foi feita, mas participantes do estudo e avaliadores foram mantidos cegos para seus resultados; os indivíduos em risco interessados em receber seus resultados foram enviados para o programa de testes pré-sintomáticos. Como não houve critérios a priori para estimar tamanhos de efeito e como a SCA7 é uma condição rara, não houve como decidir um tamanho de amostra. O estudo foi exploratório e por isso não foram feitas correções para múltiplas testagens. Um p de 0,05 foi eleito para definir significância, e testes estatísticos foram aplicados de acordo com as características das variáveis em estudo. Resultados: 12 portadores sintomáticos (grupo 2) e 8 indivíduos em risco (3 portadores - grupo 1 - e 5 não-portadores - grupo 0) foram incluídos neste estudo. Todas as variáveis contínuas à exceção da CAGexp tiveram distribuição 4 normal. A AVMC estava reduzida em todos os participantes sintomáticos e claramente diferente entre estes e os outros dois grupos (p <0,0001, ANOVA), enquanto os portadores assintomáticos e os não portadores tiveram resultados semelhantes. A AVMC média foi 20/143, 20/18 e 20/20 nos grupos 2, 1 e 0, respectivamente. Não surpreendentemente, o NEI-VFQ 25 também demonstrou uma diferença estatisticamente significativa, mas o que foi inesperado foi a forma progressivamente diferente entre os 3 grupos (grupo 0 = 92,76 ± 6,7; grupo 1 = 74,9 ± 55,5; grupo 2 = 58,0 ± 21,3) (p= 0,012, ANOVA com Tukey) O MD mostrou um padrão linear estatisticamente significativo para piorar do grupo controle (-1,34 ± 1,15dB) para o assintomático (-2,81 ± 1,66dB) e do grupo assintomático para sintomático (-10,54 ± 6,95dB) (p = 0,027, ANOVA com Tukey). Além disso, o MD correlacionou-se com a AVMC (p = 0,020; r = 0,660) e apresentou tendência de correlação com a SARA (p= 0,073; r= -0,535). As medidas de espessura macular distinguem completamente os 3 grupos (grupo 0 = 243,6 ± 22,2 μ; grupo 1 = 204,5 ± 14,1 μ; grupo 2 = 137,95 ± 34,6 μ) (p = 0,0001, ANOVA) e também se correlacionou significativamente com os dois critérios planejados de gravidade, SARA (p = 0,050; r = -0,577) e AVMC (p = 0,007; r = 0,730). Discussão: alterações oftalmológicas estavam presentes já nas fases pré-clínicas da doença, quando os escores obtidos das escalas neurológicas ainda não distinguem portadores assintomáticos de não portadores: a espessura macular medida por OCT e o MD medido pela campimetria computadorizada. Esses achados demonstram que o processo neurodegenerativo já se encontra em curso e é detectável por essas medidas anatômicas e funcionais da retina. Além disso, ambas as alterações detectadas em fases pré-clínicas, ao serem estudadas no grupo total de portadores sintomáticos e assintomáticos, se correlacionaram com os nossos padrões-ouro da gravidade da doença, SARA e AVMC. Os dois achados - início em fase pré-clínica e correlação com a progressão da doença medida por escores independentes - sugerem que a espessura macular medida por OCT e o MD medido pela campimetria computadorizada são potenciais candidatos a biomarcadores de estado (de progressão da doença) desde fases pré-manifestas na SCA7. / Background: spinocerebellar ataxia type 7 (SCA7) is an autosomal dominant neurodegenerative disorder caused by an expanded CAG repeat (CAGexp) at ATXN7 gene, resulting in the insertion of an elongated polyglutamine (polyQ) into the ataxin-7 protein. As a consequence, patients with SCA7 develop ataxia, spasticity and other neurological symptoms. SCA7 stands out from other SCAs by associating it with retinal dystrophy, causing visual deficiencies that can lead to blindness. Being one of the rarest SCAs, small series of cases appear in the literature. Few of them sought to correlate neurological findings with ophthalmologic findings; and the preclinical stage has never been systematically investigated. Objective: to describe the neurological and ophthalmological findings of a cohort of cases of SCA7, comparing the manifestations found in symptomatic subjects with those found in asymptomatic carriers and in non-carrier relatives in an approach exploratory study that sought to raise potential biomarkers of disease progression. Methods: patients with a molecular diagnosis of SCA7 performed at our institution were identified in our protected files. Both they and their relatives were invited to participate in the present investigation. Subjects at risk of 50% were included if they were older than 18 years. After consent, clinical and demographic data were collected between June 2016 and September 2017. All participants then performed a battery of clinical scales aimed at the measurement of ataxia (SARA, CCFS, PATA and 8 MW) and neurological manifestations (NESSCA and INAS); a visual function questionnaire (NEI-VFQ 25); assessment of better corrected visual acuity (AVMC), mean deviation in computerized campimetry (MD), and thickness of the macula and ganglion cell layer on OCT. The SARA and AVMC scale were chosen as the reference variables for the severity of the frames. Molecular analysis of ATXN7 was done, but study participants and evaluators were kept blind to their results; the individuals at risk interested in receiving their results were sent to the presymptomatic testing program. As there were no a priori criteria for estimating effect sizes and because SCA7 is a rare condition, there was no way to decide on a sample size. The study was exploratory and therefore no corrections were made for multiple tests. A p of 0.05 was chosen to define significance, and statistical tests were applied according to the characteristics of the variables under study. Results: 12 symptomatic carriers (group 2) and 8 individuals at risk (5 carriers - group 1 - and 3 non-carriers - group 0) were included in this study between June 2016 and September 2017. All continuous variables with the exception of CAGexp had normal distribution. AVMC was reduced in all symptomatic participants and clearly different between these and the other two groups (p <0.0001, ANOVA), while asymptomatic and non-carriers had similar results. The mean BCVA was 20/143, 20/18 and 20/20 in groups 2,1 and 6 0, respectively. Not surprisingly, NEI-VFQ 25 also showed a statistically significant difference, but what was unexpected was the progressively different form between the 3 groups (group 0 = 92.76 ± 6.7, group 1 = 74.9 ± 55, 5, group 2 = 58.0 ± 21.3) (p = 0.012, ANOVA with Tukey). The MD showed a statistically significant linear pattern to worsen from the control group (-1.34 ± 1.15dB) to the asymptomatic (-2.81 ± 1.66dB) and from the asymptomatic to the symptomatic group (-10.54 ± 6, 95dB) (p = 0.027, ANOVA with Tukey). In addition, MD correlated with AVMC (p = 0.020; r = 0.660) and showed a correlation tendency with ARDS (p = 0.073; r = -0.535). The macular thickness scores completely distinguish the 3 groups (group 0 = 243.6 ± 22.2 μ, group 1 = 204.5 ± 14.1 μ, group 2 = 137.95 ± 34.6 μ) (p = 0.0001, ANOVA ...) and also correlated significantly with the two planned criteria of severity, SARA (p = 0.050, r = -0.577) and AVMC (p = 0.007, r = 0.730). Conclusion: ophthalmologic changes were present already in the preclinical stages of the disease, when the scores obtained from the neurological scales did not yet distinguish asymptomatic non-carrier patients: macular thickness measured by OCT and MD measured by computerized campimetry. These findings demonstrate that the neurodegenerative process is already underway and is detectable by these anatomical and functional measures of the retina. In addition, both changes detected in preclinical stages, when studied in the total group of symptomatic and asymptomatic carriers, correlated with our gold standard of disease severity, SARA and AVMC. The two findings - pre-clinical onset and correlation with disease progression measured by independent scores - suggest that the macular thickness measured by OCT and MD as measured by computerized campimetry are potential candidates for disease biomarkers (disease progression) from pre-manifest stages in SCA7.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:25:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Rosana Zacarias Honnouche.pdf: 1939926 bytes, checksum: d4fdb3cd4d741d0cf72b9b9269fceb63 (MD5) Previous issue date: 2011-11-29 / Diabetic macular edema (DME) is the main cause of visual loss in diabetic patients and is characterized by retinal thickening, whose evaluation is important for the diagnosis and management of diabetic retinopathy. The aim of this research was to measure the central subfield thickness (CST), the best-corrected visual acuity (BCVA) and the macular volume, and compare these data to those of diabetic patients without DME, using spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT), for quantitative analysis of DME.Two hundred patients with nonproliferative diabetic retinopathy (NPDR) were enrolled in a transversal study, from which 55 eyes with macular edema were detected by fundus biomicroscopy. Twenty seven diabetic patients without DME and with normal ophthalmological exam served as control group. Measurements of CST (main variable), BCVA and macular volume were taken, considering the variables age, gender, NPDR classification, external limitant membrane (ELM) integrity and type of DME. Biomicroscopy with noncontact lens, fluorescein angiography and spectral optical coherence tomography were performed using Cirrus SD-OCT. Besides descriptive statistics, additional tests were applied to analyze the results, such as variance analysis, t-Student, chisquare, Fischer s exact test, Mann-Whitney and Kruskall-Wallis. The relation between CST and BCVA was studied by linear regression, with logarithmic scale of minimal angle of resolution (logMAR). It was found that there is no significant difference between case and control groups for the variables age and gender. However, there was significant difference for variables CST, BCVA and macular volume. It was found significant correlation between retinopathy severity according to NPDR classification and the mean value of CST,which is the greater the retinopathy severity, the greater the CST. Most of the patients presented moderate NPDR. A strong correlation between macular volume and CST was found. Patients with serous retinal detachment presented higher mean value of CST, and those with CME presented worse BCVA. Patients with disrupted ELM showed greater mean value of CST and worse BCVA. It was concluded that SD-OCT allows quantitative measurement of CST in DME and, for identifying the retinal layers individually, also detects retinal structural changes and correlates them to visual functions. / O edema macular diabético é a principal causa de perda visual em diabéticos e é caracterizado pelo espessamento retiniano, cuja avaliação é importante para o diagnóstico e conduta da retinopatia diabética. O objetivo deste trabalho foi comparar as medidas da espessura do subcampo central (ESCC), a acuidade visual e o volume macular de pacientes com edema macular diabético (EMD) com diabéticos sem EMD, usando tomografia de coerência óptica de domínio espectral (SD-OCT) para análise quantitativa do EMD. Foi realizado um estudo transversal em que foram avaliados 55 pacientes com EMD, selecionados pela biomicroscopia de fundo, de um grupo de 200 pacientes com retinopatia diabética não proliferativa (RDNP). Um grupo de 27 pacientes diabéticos sem edema macular e com exame oftalmológico normal serviu como controle. Mediu-se a espessura do subcampo central (principal variável), a acuidade visual , o volume macular e avaliou-se a idade, o sexo, a classificação RDNP, a integridade da membrana limitante externa (MLE) e a morfologia do edema macular. Realizou-se biomicroscopia com lente de não contato, angiofluoresceinografia e tomografia de coerência óptica de domínio espectral com Cirrus SD-OCT. Além da estatística descritiva, utilizou-se testes para análise dos resultados: análise de variância, t-Student, qui-quadrado, teste exato de Fisher, Mann-Whitney e Kruskall-Wallis. A relação entre a ESCC e a acuidade visual foi estuda da através de análise de regressão linear com escala logarítmica de mínimo ângulo de resolução (logMAR). Registrou-se não haver diferença significativa entre casos e controles nas variáveis idade e sexo. Entretanto, houve diferença significativa para as variáveis ESCC, acuidade visual e volume macular. Foi encontrada correlação significativa entre a gravidade da retinopatia na classificação RDNP e a média da ESCC, sendo que quanto maior a gravidade da retinopatia, maior a ESCC. A maior parte dos pacientes apresentou RDNP moderada. Foi encontrada correlação significativa entre o volume e a ESCC. Pacientes com descolamento seroso apresentaram maior média da ESCC; e aqueles com EMC apresentaram pior acuidade visual. Pacientes com MLE descontínua apresentaram maior média da ESCC e pior acuidade visual. Concluiu-se que o SD-OCT mede quantitativamente a ESCC no EMD e, por identificar individualmente as camadas retinianas, detecta suas mudanças estruturais. Estas medidas podem ser correlacionadas com a função visual e auxiliar na conduta de pacientes com retinopatia diabética.

Angiogênese é o processo de formação de novos vasos sanguíneos a partir dos vasos existentes. É um processo vital, mas muitas doenças também dependem deste mecanismo para obter nutrientes e progredir. Estas \"doenças dependentes de angiogênese\" incluem cânceres, retinopatias e degeneração macular. Alguns inibidores da angiogênese foram desenvolvidos na última década, com o objetivo de auxiliar no manejo dessas doenças e melhorar a qualidade de vida dos pacientes. A maioria destes compostos funciona inibindo a ligação de VEGFA/VEGFR2, que também é um elemento importante para a sobrevivência de células endoteliais quiescentes; e isso pode explicar parcialmente eventos adversos observados em alguns ensaios clínicos. Nossa hipótese é que a melhoria das terapias anti-angiogênicas depende de uma compreensão melhor e mais ampla desse processo, especialmente quando relacionada à progressão das doenças. Utilizando RNA-Seq e um modelo animal bem aceito de angiogênese, o modelo murino de Retinopatia Induzida por Oxigênio, exploramos o transcritoma e identificamos 153 genes diferencialmente expressos durante a angiogênese. Uma extensiva validação de vários genes realizada por qRT-PCR e hibridização in-situ confirmou a superexpressão de Esm1 em células endoteliais de tecidos com angiogênese ativa. A análise de enriquecimento desta lista de genes confirmou a ligação da angiogênese com genes frequentemente mutados em tumores, consistente com a conhecida ligação entre câncer e angiogênese, e forneceu sugestões de fármacos já aprovados que podem ser reutilizados para controlar a angiogênese em circunstâncias patológicas. Finalmente, com base neste panorama amplo da angiogênese, fomos capazes de criar um biomarcador molecular com poder prognóstico para a predição da recidiva de câncer de mama, com aplicações clínicas promissoras. Em resumo, este trabalho revelou com sucesso genes relacionados à angiogênese e forneceu novas alternativas terapêuticas, incluindo potenciais fármacos para reposicionamento. Esse conjunto de genes diferencialmente expressos é também um recurso valioso para investigações futuras. / Angiogenesis is the process of formation of new blood vessels based on existing vessels. It is a vital process but many diseases also rely on this mechanism to get nourishment and progress. These so called angiogenesis-dependent diseases include cancers, retinopathies and macular degeneration. Some angiogenesis inhibitors were developed in the past decade, aiming to help the management of such diseases and improve patients quality of life. Most of these compounds work by inhibiting VEGFA/VEGFR2 binding, which is also a key element to the survival of quiescent endothelial cells; this may partly explain unanticipated adverse events observed in some clinical trials. We hypothesize that the improvement of anti-angiogenesis therapies hinges on a better and broader understanding of the process, especially when related to diseases\' progression. Using RNA-seq and a well accepted animal model of angiogenesis, the murine model of Oxygen Induced Retinopathy, we have explored the transcriptome landscape and identified 153 genes differentially expressed in angiogenesis. An extensive validation of several genes carried out by qRT-PCR and in-situ hybridization confirmed Esm1 overexpression in endothelial cells of tissues with active angiogenesis, providing confidence on the results obtained. Enrichment analysis of this gene list endorsed a narrow link of angiogenesis and frequently mutated genes in tumours, consistent with the known connection between cancer and angiogenesis, and provided suggestions of already approved drugs that may be repurposed to control angiogenesis under pathological circumstances. Finally, based on this comprehensive landscape of angiogenesis, we were able to create a prognostic molecular biomarker for prediction of breast cancer relapse, with promising clinical applications. In summary, this work successfully unveiled angiogenesis-related genes, providing novel therapeutic alternatives, including potential drugs for repositioning. The set of differentially expressed genes is also a valuable resource for further investigations.

INTRODUÇÃO: O tratamento padrão estabelecido pelo Early Treatment Diabetic Retinopathy Study (ETDRS) para retinopatia diabética proliferativa (RDP), com ou sem edema macular clinicamente significativo (EMCS), é a panfotocoagulação com laser. Essa forma de tratamento reduz o risco de perda visual, mas não proporciona ganho de visão. O objetivo deste estudo é avaliar os efeitos do acetonido de triancinolona associado à panfotocoagulação na RDP. MÉTODOS: Realizou-se um ensaio clínico randomizado, prospectivo e aberto com portadores de RDP bilateral e simétrica, submetidos à panfotocoagulação com laser em ambos os olhos. Portadores de EMCS foram tratados com fotocoagulação focal na região macular no primeiro episódio da panfotocoagulação. A injeção intravítrea de acetonido de triancinolona (4 mg/0,1 ml) foi administrada aleatoriamente em um dos olhos (grupo estudo), após último episódio da laserterapia, e o contralateral foi adotado para comparação (grupo controle), sendo seguidos por 6 meses. Os parâmetros adotados para avaliar os efeitos terapêuticos foram: acuidade visual com melhor correção óptica (tabela do ETDRS), medidas de espessura central e de volume macular por meio da tomografia de coerência óptica e taxa de sangramento (hemorragia pré-retiniana ou vítrea). As potenciais complicações da droga foram avaliadas durante o seguimento (pressão intra-ocular, catarata, endoftalmite e pseudo-endoftalmite). RESULTADOS: Foram incluídos 28 (vinte e oito) indivíduos com diabetes melito tipo 2. Quanto ao EMCS, 22 olhos apresentaram no grupo estudo e 23, no grupo controle (p= 0,317). A média de idade foi de 61,36 ± 5,77 anos, com predominância do sexo ferminino (57,1%). A maioria era portadora de hipertensão arterial sistêmica (82,1%) e usuária de insulina (75,0%). Não houve diferença significante nas médias de número de disparos da panfotocoagulação e da fotocoagulação na região macular entre os grupos. Quanto à acuidade visual, o grupo estudo apresentou pior acuidade antes do tratamento em relação ao grupo controle (p= 0,040), não havendo diferença significativa na primeira semana do tratamento. Durante o seguimento, o grupo estudo evoluiu com melhora na acuidade visual no primeiro (p< 0,001), no terceiro (p< 0,001) e no sexto meses (p< 0,001) em relação ao controle. Em relação às medidas de espessura central e de volume macular, os grupos não apresentaram diferença significativa antes do tratamento, no entanto, o grupo estudo apresentou medidas significativamente menores na primeira semana, no primeiro, no terceiro e no sexto meses em relação ao controle. Quanto à taxa de sangramento, 9 olhos (32,1%) do grupo controle evoluíram com sangramento e nenhum do grupo estudo (p< 0,001). Os grupos apresentaram diferença na pressão intra-ocular apenas na primeira semana do tratamento, quando as medidas do grupo estudo foram maiores que as do controle (p< 0,05). Nenhum dos olhos apresentou catarata com indicação cirúrgica, endoftalmite ou pseudo-endoftalmite. CONCLUSÃO: Os resultados deste estudo sugerem que a injeção intravítrea de triancinolona é um procedimento seguro e pode melhorar o prognóstico funcional e estrutural da mácula em olhos com RDP submetidos a panfotocoagulação com laser. / INTRODUCTION: The gold standard treatment for proliferative diabetic retinopahty (PDR) with and without clinically significant macular edema (CSME), as stablished by the Early Treatment Diabetic Retinopathy Study (ETDRS), is panretinal photocoagulation (PRP). This treatment lowers the rate of severe vision loss, but does not increase vision. The aim of this study is to evaluate the efficacy and safety of triamcinolone acetonide associated to PRP for the management of PDR. METHOD: This is a prospective, randomized clinical trial for patients with bilateral and symmetrical PDR who had undergone PRP in both eyes. Patients who had CSME were treated with macular focal photocoagulation on the first episode of the PRP. Intravitreal injection of triamcinolone acetonide (4 mg/0.1 ml) was given to the study eye after the last episode of PRP and the fellow eye was used as control. Follow up was 6 months long. Best-corrected visual acuity (BCVA) using ETDRS charts, central macular thickness and macular volume as measured by the optical coherence tomography software, and the amount of bleeding (both preretinal and vitreous) were the parameters chosen to analyse outcome. Side effects of triamcinolone acetonide such as intraocular pressure, cataracts and severe inflammation, were also followed during the study. RESULTS: Twenty eight diabetes type 2 patients were included. Twenty two study eyes and 23 fellow eyes (controls) presented with CSME (p= 0.317). Mean age was 61.36 ± 5.77 years, with 57.1% females. Many patients had hypertension (82.1%) and used insulin (75.0%). There was no significant difference on the number of spots used for PRP or macular photocoagulation in between the groups. The study eyes had lower BCVA on baseline than the control eyes (p= 0.040). One week after the treatment, there was no difference on BCVA between the study and control eyes. During the follow up, the study group increased their BCVA on the first (p< 0.001), third (p< 0.001) and sixth month (p< 0.001) compared to control. Even thought there was no significant difference on central macular thickness and macular volume between groups on baseline, the study eyes had significant lower measurements on the first week and first, third and sixth months in comparison to controls. Nine control eyes (32.1%) had hemorrhages and none study eyes (p< 0.001). Injected eyes had higher intraocular pressure than controls on the first week of treatment (p< 0.05). None of the eyes developed cataracts that needed surgery, endophthalmits or severe inflammation. CONCLUSION: This study suggests intravitreal injection of triamcinolone is a safe procedure that increases funcional and anatomical prognosis of the macula in PDR eyes that underwent PRP.

The retina is a highly metabolically active tissue with large demands on the supply of nutrients. Disorders affecting the retina often include some vasculopathy with an impact on retinal circulation. Studies of retinal haemodynamics could thus help to detect, differentiate and diagnose diseases, to monitor changes in disease as well as progression and efficiency of the therapy. The present studies were an attempt to validate and determine the clinical usefulness of a newly developed technique for studying the retinal circulation in human eyes. We used different techniques to evaluate different parameters of retinal circulation. We examined how leukocyte velocity determined with Blue Field Simulation and transit times, mean transite time (MTT) and arterio-venous passage (AVP), and vessel diameter, determined from fluorescein angiograms, together reflects the retinal circulation. MTT was determined with a method based on an Impulse-Response technique, MTTIR. In a study on monkeys we compared our method, together with two conventional methods, with an absolute measurement of retinal blood flow (RBF) determined with labelled microspheres. There was a weak, but not statistically significant, correlation between retinal blood flow and MTTIR (r2 = -0.60, p = 0.06), but no useful correlation between retinal blood flow and either of the other two measures of transit times. In a study on healthy eyes we determined the effect of a physiological provocation, changes in arterial blood gases, on retinal circulation. Breathing pure oxygen or increased level of carbon dioxide in inspired air had no effect on MTT, but oxygen reduced leukocyte velocity and vessel diameter and carbon dioxide increased leukocyte velocity significantly. We concluded that unchanged transit time trough the retinal tissue was not due to a lack of effect of the gas provocation but a result due to concomitant changes in volume and flow. In a study on eyes of patients with diabetic retinopathy we investigated the relation between the extent of retinal circulation changes and the severity of the diabetes retinopathy (DRP). Transit times were relatively unaffected until proliferative DRP (PDRP) developed. In eyes with PDRP both MTTIR and AVP were increased. After panretinal photocoagulation treatment MTTIR returned to normal levels and vessel diameters tended to decrease while leukocyte velocity and AVP remained unchanged. We concluded that the increase in MTTIR in eyes with PDRP is at least partly explained by vessel dilation, causing an increased volume of the retinal vascular bed.

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